题目内容

15．将2.8g铁粉与一定量的稀硝酸微热反应，铁粉完全溶解后，共收集到气体约aL（假设装置中无残留，忽略硝酸分解），若将该气体与672mLO2（气体均为标准状况）混合通入水中恰好溶于水无气体剩余，则a为0.896，溶液中生成的盐的化学式为Fe（NO3）2、Fe（NO3）3，反应中消耗的HNO3的物质的量为0.16mol．

分析 反应生成气体为NO，NO与氧气混合通入水又生成HNO3，根据电子转移守恒计算NO物质的量，再根据V=nVm计算NO的体积；纵观整个过程，Fe失去电子等于氧气获得电子物质的量，根据电子转移守恒计算生成的盐中Fe元素化合价，可以确定生成的盐的化学式；根据氮元素守恒计算消耗的HNO3的物质的量．

解答 解：反应生成气体为NO，NO与氧气混合通入水又生成HNO3，通入氧气为$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol，根据电子转移守恒，NO物质的量为$\frac{0.03mol×4}{5-2}$=0.04mol，则NO的体积为0.04mol×22.4L/mol=0.896L；
纵观整个过程，Fe失去电子等于氧气获得电子物质的量，Fe的物质的量为$\frac{2.8g}{56g/mol}$=0.05mol，根据电子转移守恒，生成的盐中Fe元素化合价为$\frac{0.03mol×4}{0.05mol}$=2.4，故盐中Fe元素化合价为+2、+3价，即生成Fe（NO3）2、Fe（NO3）3，设二者物质的量分别为xmol、ymol，则：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.05}\\{2x+3y=0.03×4}\end{array}\right.$，解得x=0.03、y=0.02，
根据氮元素守恒，消耗的HNO3的物质的量=2n[Fe（NO3）2]+3n[Fe（NO3）3]+n（NO）=0.03mol×2+0.02mol×3+0.04mol=0.16mol，
故答案为：0.896；Fe（NO3）2、Fe（NO3）3；0.16mol．

点评 本题考查氧化还原反应有关计算，侧重考查学生分析计算能力，注意利用电子转移守恒与原子守恒解答．

练习册系列答案
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20．某液态烃的分子式为C8H10，实验证明它能使高锰酸钾酸性溶液褪色，但不能使溴水褪色．
（1）试判断该有机物属于哪类烃，并写出其可能的同分异构体的结构简式；
（2）若苯环上的氢原子被溴原子取代，所得一溴代物有3种同分异构体，则该烃的结构简式为．
1．试回答下列问题：
（1）标准状况下11.2L NH3中含3.01×1023个氨分子，1.5mol氢原子；
（2）等质量的SO2和SO3所含的原子个数之比是15：16，物质的量之比是5：4；
（3）6.8gNH3中所含氢原子数与10.8g水所含氢原子数相等．
3．羟胺（NH2OH）可看成是氨分子内的1个氢原子被羟基取代的物质，常用作还原剂，其水溶液显弱碱性．
（1）利用NH2OH的还原性，可以除去含Fe2+溶液中的Fe3+：2NH2OH+2Fe3+=2Fe2++N2↑+2H2O+2H+
从氧化产物看，用羟胺作还原剂的优点是对环境无污染，对溶液不会引入新的杂质．
（2）NH2OH的水溶液呈弱碱性的原理与NH3相似，NH2OH的水溶液中主要离子有NH3OH+、OH-（填离子符号）．
（3）某离子化合物的组成元素与NH2OH相同，其水溶液显酸性．该物质是NH4NO3（填化学式）．
（4）制备NH2OH•HCl（盐酸羟胺）的一种工艺流程如下图所示，回答以下问题：

①i步骤中，发生反应的化学方程式为Ca（OH）2+2SO2=Ca（HSO3）2．
②iii步骤中，X为BaCl2（填化学式）．
③若要使滤液Y中SO42-、SO32-浓度均小于1.0×10-5 mol•L-1，溶液中Ba2+浓度应不小于5.0×10-5mol•L-1．[已知Ksp（BaSO3）=5.0×10-10，Ksp（BaSO4）=1.1×10-10]
（5）用惰性电极电解硝酸溶液可制备NH2OH．写出其阳极反应式：4OH--4e-=O2↑+2H2O或2H2O-4e-=O2↑+4H+．
10．下列各组物质中，从左到右熔点由高到低的是（　　）
A．HBr、HCl、HFB．CO2、NaCl、SiO2C．I2、CO2、HgD．Li、Na、K
20．（1）当把两种水（D2O、H2O）混在一起，则混合后溶液中存在的分子为D2O、H2O、HDO，存在的阳离子为D3O+、H3O+、H2DO+、HD2O+（写成水合的形式），存在的阴离子有2种．
（2）液氨与水的电离相似，存在着微弱的电离：2NH3?NH${\;}_{4}^{+}$+NH${\;}_{2}^{-}$．对该体系的说法中正确的是AC．
A．一定温度下，液氨中c（NH${\;}_{4}^{+}$）与c（NH${\;}_{2}^{-}$）的乘积为一常数
B．液氨的电离达到平衡时，c（NH3）=c（NH${\;}_{4}^{+}$）=c（NH${\;}_{2}^{-}$）
C．只要不加入其他物质，液氨中c（NH${\;}_{4}^{+}$）总是与c（NH${\;}_{2}^{-}$）相等
D．液氨中含有NH3、NH${\;}_{4}^{+}$、NH${\;}_{2}^{-}$、H2O、NH3•H2O等微粒．
7．（1）25℃，有pH=12的氢氧化钠溶液100ml，欲使它的pH降为11．如果加蒸馏水应加入900ml；如果加入0.008mol/L的盐酸溶液，应加入100ml．
（2）25℃，pH=3盐酸和pH=11氨水等体积混合后溶液呈碱性．（选填“酸性”、“中性”或“碱性”）
（3）已知相关物质的溶度积常数见下表：
物质Cu（OH）2Fe（OH）3CuClCuI
Ksp2.2×10-202.6×10-391.7×10-71.3×10-12
某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体，加入Cu（OH）2、CuO、CuCO3或Cu2（OH）2CO3，调至pH=4，使溶液中的Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，此时溶液中的c（Fe3+）=2.6×10-9mol/L．过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl2•2H2O晶体．
（4）在空气中直接加热CuCl2•2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2，原因是2CuCl2•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu（OH）2•CuCl2+2HCl+2H2O（用化学方程式表示）．由CuCl2•2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是在氯化氢气流中加热脱水．
4．铁生锈是比较常见的现象，某实验小组为研究铁生锈的条件，设计了以下快速、易行的方法：

首先检查制取氧气装置的气密性，然后按图所示连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续3分钟左右，观察到的实验现象为：①直形导管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；②直形导管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；③烧杯中潮湿的铁丝表面依然光亮．
试回答以下问题：
（1）由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于电化学腐蚀．如果用外加电流的阴极保护法防止铁生锈，铁应该接电源的负极．
（2）仪器A的名称为球形干燥管，其中装的药品可以是碱石灰（或无水氯化钙），其作用是干燥O2．
（3）由实验可知，该类铁生锈的条件为①与O2接触、②与水接触．决定铁生锈快慢的一个重要因素是氧气浓度．
（4）查资料可知，铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O，请写出吸氧腐蚀得到Fe（OH）2后，继续生成铁锈的两个化学方程式4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3，2Fe（OH）3═Fe2O3•xH2O+（3-x）H2O．
5．下列关于油脂的说法中，不正确的是（　　）
A．油脂水解后的产物经氧化为人体提供热能
B．油脂能溶解维生素A、D、E、K
C．油脂能储备热能
D．多吃动物脂肪比多吃植物油好

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